JP2009267148A - 半導体装置及びその作製方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】絶縁膜中にコンタクトホールを形成せずに、絶縁膜の表面と裏面の間に導電領域を形成することを課題とする。
【解決手段】基板上の半導体素子と、半導体素子上の絶縁膜と、絶縁膜中に、欠陥の多い領域と欠陥の少ない領域とを有し、欠陥の多い領域は、金属元素が拡散され、絶縁膜の表面の一部と裏面の一部をつなぐ導電領域である半導体装置、及び、基板上に半導体素子を形成し、半導体素子上に絶縁膜を形成し、絶縁膜上に、半導体素子と電気的に接続された第１の導電膜を形成し、絶縁膜中にイオンを添加して、あるいはレーザビームを照射して、欠陥の多い領域を形成し、欠陥の多い領域上に、金属元素を含む導電材料を形成し、欠陥の多い領域に、金属元素を拡散させ、絶縁膜中に、第１の導電膜と、金属元素を含む導電材料とを電気的に接続する導電領域を形成する半導体装置の作製方法に関する。
【選択図】図１
【解決手段】基板上の半導体素子と、半導体素子上の絶縁膜と、絶縁膜中に、欠陥の多い領域と欠陥の少ない領域とを有し、欠陥の多い領域は、金属元素が拡散され、絶縁膜の表面の一部と裏面の一部をつなぐ導電領域である半導体装置、及び、基板上に半導体素子を形成し、半導体素子上に絶縁膜を形成し、絶縁膜上に、半導体素子と電気的に接続された第１の導電膜を形成し、絶縁膜中にイオンを添加して、あるいはレーザビームを照射して、欠陥の多い領域を形成し、欠陥の多い領域上に、金属元素を含む導電材料を形成し、欠陥の多い領域に、金属元素を拡散させ、絶縁膜中に、第１の導電膜と、金属元素を含む導電材料とを電気的に接続する導電領域を形成する半導体装置の作製方法に関する。
【選択図】図１
Description
本発明は，表裏間に導電領域を有する絶縁膜及びそれを有する積層構造、並びに、そのような積層構造を有する半導体装置及びその作製方法に関する。
積層構造を有する半導体装置において、すでにある程度の層数を形成した配線板同士を、多孔質である絶縁膜を間に挟んで重ね合わせることにより多層化することが行われている（特許文献１参照）。
特開２００２−１５１８１６号公報
積層構造を有する半導体装置において、無機材料や有機材料を用いた緻密な絶縁膜を形成する場合において、絶縁膜中にコンタクトホールを形成するには絶縁膜上にフォトレジストでマスクを形成し、エッチングを行う工程が行われている。
エッチングには、ウェットエッチングとドライエッチングという方法があるが、ウェットエッチングを用いた場合、特に、絶縁膜が形成される基板として大型基板を用いた場合には、エッチング終了後にエッチャントが残る恐れがある。エッチャントが残ってしまう場合、このような絶縁膜を用いて作製した半導体装置の信頼性が損なわれる可能性がある。
またドライエッチングを用いた場合、コンタクトホールを形成する以外の領域が、プラズマにより損傷する恐れがある。
さらにエッチングが不完全の場合には、コンタクトホールの底に絶縁膜が残ってしまい、絶縁膜の上下の電極が導通しない恐れがある。
本発明では、絶縁膜の一部の領域中にイオンを添加する、あるいはレーザ照射により、欠陥が多い領域を形成する。欠陥が多い領域に金属元素を拡散させることにより、絶縁膜の表面の一部と裏面の一部の間に導電領域を形成する。またそのような絶縁膜を用いて半導体装置を形成する。
また本発明は、基板上の半導体素子と、前記半導体素子上の絶縁膜と、前記絶縁膜中に、欠陥の多い領域と欠陥の少ない領域と、前記欠陥の多い領域は、金属元素が拡散され、前記絶縁膜の表面と裏面を導通させる導電領域であることを特徴とする半導体装置に関する。
また本発明は、基板上に半導体素子を形成し、前記半導体素子上に絶縁膜を形成し、前記絶縁膜中にイオンを添加して、欠陥の多い領域を形成し、前記欠陥の多い領域上に、金属元素を含む導電材料を形成し、前記欠陥の多い領域に、前記金属元素を拡散させて、前記絶縁膜の表面と裏面を導通させる導電領域を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法に関する。
また本発明は、基板上に半導体素子を形成し、前記半導体素子上に絶縁膜を形成し、前記絶縁膜中にレーザビームを照射して、欠陥の多い領域を形成し、前記欠陥の多い領域上に、金属元素を含む導電材料を形成し、前記欠陥の多い領域に、前記金属元素を拡散させて、前記絶縁膜の表面と裏面を導通させる導電領域を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法に関する。
本発明において、前記半導体素子は、トランジスタ、ダイオード、コンデンサ、バイポーラトランジスタ、薄膜トランジスタのいずれか１つである。
本発明により、コンタクトホールを形成することなく、絶縁膜の表面と裏面との間に導電領域を形成することが可能となる。
本発明ではコンタクトホールを形成しないので、エッチャントが残ってしまい、作製された半導体装置の信頼性を損なうことがない。
また絶縁膜中に欠陥を形成する方法として、イオンを添加する方法を用いると、コンタクトホールを形成する以外の領域が損傷される恐れや、除去される恐れがない。
コンタクトホール形成の作製工程を行わないことで、作製コスト及び作製時間を抑制することができる。
以下、本発明の実施の態様について、図面を参照して説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に示す図面において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
なお、本明細書において、半導体装置とは半導体素子（トランジスタやダイオードなど）を含む回路を有する装置をいう。また、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般でもよい。
［実施の形態１］
本実施の形態を、図１（Ａ）〜図１（Ｄ）、図２（Ａ）〜図２（Ｄ）を用いて説明する。
本実施の形態を、図１（Ａ）〜図１（Ｄ）、図２（Ａ）〜図２（Ｄ）を用いて説明する。
まず絶縁膜１０１上に、レジストマスク１０２を形成する。このときレジストマスク１０２を形成しない開口部１０４を設ける。
絶縁膜１０１は、ＣＶＤ法、スパッタリング法、ＳＯＧ法、液滴吐出法、またはスクリーン印刷法等により形成することができる。
また本実施の形態では、絶縁膜１０１から上の積層構造について述べているが、絶縁膜１０１を素子基板上に形成することができるのはもちろんである。
絶縁膜１０１としては、珪素の酸化物及び珪素の窒化物等の無機材料、すなわち、酸化珪素膜、窒化珪素膜、窒素を含む酸化珪素膜、酸素を含む窒化珪素膜を用いることができる。さらに絶縁膜１０１として、ポリイミド、ポリアミド、ポリイミドアミド、ベンゾシクロブテン、アクリル、及びエポキシ等の有機材料、シロキサン材料、ポリシラザン材料のいずれか一種または複数種を単層または積層で形成することができる。
シロキサンとは、珪素（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成され、置換基に少なくとも水素を含む、又は置換基にフッ素、アルキル基、又は芳香族炭化水素のうち少なくとも１種を有するポリマー材料、を出発原料として形成される。
またポリシラザンとは、珪素（Ｓｉ）と窒素（Ｎ）の結合を有するポリマー材料、いわゆるポリシラザンを含む液体材料を出発原料として形成される。
本実施の形態では、絶縁膜１０１として窒素を含む酸化珪素を用いる。
次いで、レジストマスク１０２をマスクとして、絶縁膜１０１の開口部１０４に、イオン１０３を添加する（図１（Ａ）参照）。イオン１０３を添加後、レジストマスク１０２は除去する。
イオン１０３は、水素、ヘリウム、アルゴン、またはフッ素等のハロゲンのイオンを用いることができる。なお、イオン１０３としては、水素、ヘリウム、またはハロゲン元素から選ばれたソースガスをプラズマ励起して生成された１つの原子または複数の同一の原子からなるイオン種、あるいは異種の原子からなるイオン種を打ち込むことが好ましい。
水素イオンをドーピングする場合には、Ｈ＋、Ｈ２ ＋、Ｈ３ ＋イオンを含ませると共に、Ｈ３ ＋イオンの割合を高めておくとイオンの添加効率を高めることができ、ドーピング時間を短縮することができるため好ましい。
また、このようにＨ＋、Ｈ２ ＋イオンよりもＨ３ ＋イオンの割合を高くしてイオンドーピングを行い、絶縁膜１０１に水素イオンを多く含ませる構成とすることで、Ｈ３ ＋イオンの割合を高めないでイオンドーピングを行う場合と比べてより少ないイオンのドーズで、絶縁膜１０１中に欠陥を形成することができる。
またアルゴン等原子半径の大きな原子のイオンを添加すると、、絶縁膜１０１中により多くの欠陥を形成することができる。
なお本明細書においてイオンドーピングとは、原料ガスから生成されるイオン化したガスを質量分離せず、そのまま電界で加速して対象物に添加する方式を指す。
またイオンドーピングの代わりに、イオン注入を用いてもよい。本明細書では、イオン注入とは、原料ガスから生成されるイオン化したガスを質量分離して対象物に注入する方式を指す。
なお本実施の形態では、水素イオンをイオンドーピングする。
開口部１０４からイオン１０３が添加されると、開口部１０４の下で、絶縁膜１０１中の領域１０５は、結晶構造が破壊され、欠陥が他の領域よりもより多く形成される（図１（Ｂ）参照）。
次いで、絶縁膜１０１を覆って金属膜１０６を形成する（図１（Ｃ）参照）。金属膜１０６は、金属元素を含む導電材料膜であればよく、スパッタリング法やメッキ法等により形成することができる。金属膜１０６としては、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、マンガン（Ｍｎ）、ネオジム（Ｎｄ）、炭素（Ｃ）、シリコン（Ｓｉ）から選択された元素、またはこれらの元素を主成分とする合金材料もしくは化合物材料を用い、単層膜あるいは積層膜を形成する。
金属膜１０６に含まれる金属元素は、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）等の侵入型原子であると、絶縁膜１０１中により入り込みやすく、後の工程で形成される導電領域１０８の抵抗がより小さくなる。
本実施の形態では、金属膜１０６として、ニッケル膜をスパッタ法により、絶縁膜１０１上成膜する。
次いで加熱工程により、金属膜１０６と絶縁膜１０１が接している領域である開口部１０４から、絶縁膜１０１中の領域１０５に、金属膜１０６の金属元素を拡散させる。領域１０５は、上述の工程により欠陥が多くなっているので、金属元素が拡散しやすい。金属元素は開口部１０４から膜厚方向を下に向かって拡散し、開口部１０４が形成された面とは反対の面まで達する。
加熱工程は、レーザアニール、ランプアニール、またはファーネスアニールによって行えばよい。
一方、領域１０５以外の絶縁膜１０１中の領域は、欠陥が少ないので金属元素は拡散しにくい。そのため、領域１０５は絶縁膜１０１の一方の面と他方の面を導通する導電領域１０８となる。
次いで、開口部１０４上の領域以外の金属膜１０６を除去し、開口部１０４上の金属膜１０６を電極１０７とする（図１（Ｄ）参照）。
あるいは加熱工程の前に、開口部１０４上の以外の金属膜１０６を除去してもよい。
以上のようにして、絶縁膜１０１の表面と裏面を導通させる、すなわち膜厚方向に対して導通する導電領域１０８を有する絶縁膜１０１を得ることができる。またこのような絶縁膜１０１及び電極１０７を有する素子を得ることが可能となる。
［実施の形態２］
本実施の形態では、実施の形態１とは異なる構成を有する絶縁膜及び素子について、図２（Ａ）〜図２（Ｄ）を用いて説明する。
本実施の形態では、実施の形態１とは異なる構成を有する絶縁膜及び素子について、図２（Ａ）〜図２（Ｄ）を用いて説明する。
なお、実施の形態１と同じものは同じ符号で示している。それらの材料や形成方法等は、実施の形態１に基づけばよい。
絶縁膜１０１上に、バリア層１０９及びレジストマスク１０２を形成する。このときバリア層１０９及びレジストマスク１０２を形成しない開口部１０４を設ける。
バリア層１０９とは、チタン、チタンの窒化物、モリブデン、またはモリブデンの窒化物からなる薄膜に相当する。バリア層１０９を形成することにより、後に形成する金属膜１０６中の金属元素が、開口部１０４以外の領域から拡散するのを抑制することができる。
あるいは、バリア層１０９を絶縁膜１０１上の全面に成膜し、レジストマスク１０２をマスクとして、開口部１０４上のバリア層１０９を除去してもよい。
次いで、レジストマスク１０２をマスクとして、絶縁膜１０１の開口部１０４に、イオン１０３を添加する（図２（Ａ）参照）。イオン１０３を添加後、レジストマスク１０２は除去する。
開口部１０４からイオン１０３が添加されると、開口部１０４の下で、絶縁膜１０１中の領域１０５は、結晶構造が破壊され、欠陥が形成される（図２（Ｂ）参照）。
次いで、バリア層１０９及び開口部１０４を覆って、金属膜１０６を形成する（図２（Ｃ）参照）。
次いで加熱工程により、金属膜１０６と絶縁膜１０１が接している領域である開口部１０４から、絶縁膜１０１中の領域１０５に、金属膜１０６の金属元素を拡散させる。領域１０５は、上述の工程により欠陥が形成されているので、金属元素が拡散しやすい。金属元素は開口部１０４から膜厚方向を下に向かって拡散し、開口部１０４が形成された面とは反対の面まで達する。
一方、領域１０５以外の絶縁膜１０１中の領域は、欠陥が少ないので金属元素は拡散しにくい。そのため、領域１０５は絶縁膜１０１の一方の面と他方の面を導通する導電領域１０８となる。
次いで、開口部１０４上の金属膜１０６以外を除去し、開口部１０４上の金属膜１０６を電極１０７とする（図２（Ｄ）参照）。
あるいは加熱工程の前に、開口部１０４上の以外の金属膜１０６を除去してもよい。
以上のようにして、絶縁膜１０１の表面と裏面を導通させる、すなわち膜厚方向に対して導通する導電領域１０８を有する絶縁膜１０１を得ることができる。またこのような絶縁膜１０１及び電極１０７を有する素子を得ることが可能となる。
［実施の形態３］
本実施の形態では、実施の形態１及び実施の形態２において、レーザ照射を行うことにより欠陥を形成する例を、図３（Ａ）〜図３（Ｃ）を用いて説明する。
本実施の形態では、実施の形態１及び実施の形態２において、レーザ照射を行うことにより欠陥を形成する例を、図３（Ａ）〜図３（Ｃ）を用いて説明する。
実施の形態１で述べられたイオン１０３の添加の代わりに、レーザ照射によって絶縁膜１０１中の領域１０５に欠陥を形成する場合を、図３（Ａ）に示す。
絶縁膜１０１中の領域１０５の表面に、レーザビーム１１１を照射すると、領域１０５の結晶構造が破壊され、欠陥が形成される。
本実施の形態で用いることが可能なレーザビーム１１１として、Ａｒレーザ、Ｋｒレーザ、エキシマレーザ、銅蒸気レーザまたは金蒸気レーザなどの気体レーザや、単結晶のＹＡＧ、ＹＶＯ４、フォルステライト（Ｍｇ２ＳｉＯ４）、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４、もしくは多結晶（セラミック）のＹＡＧ、Ｙ２Ｏ３、ＹＶＯ４、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４に、ドーパントとしてＮｄ、Ｙｂ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｔａのうち１種または複数種添加されているものを媒質とするレーザ、ガラスレーザ、ルビーレーザ、アレキサンドライトレーザ、Ｔｉ：サファイアレーザ等の固体レーザを用いることができる。また上記のレーザののうち一種または複数種から発振されるものを用いることができる。
また、以上のような固体レーザの第２高調波から第４高調波のレーザビームを照射することができる。例えば、Ｎｄ：ＹＶＯ４レーザ（基本波１０６４ｎｍ）の第２高調波（５３２ｎｍ）や第３高調波（３５５ｎｍ）を用いることができる。このときレーザのパワー密度は０．０１〜１００ＭＷ／ｃｍ２程度（好ましくは０．１〜１０ＭＷ／ｃｍ２）が必要である。そして、走査速度を１０〜２０００ｃｍ／ｓｅｃ程度として照射する。
なお、単結晶のＹＡＧ、ＹＶＯ４、フォルステライト（Ｍｇ２ＳｉＯ４）、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４、もしくは多結晶（セラミック）のＹＡＧ、Ｙ２Ｏ３、ＹＶＯ４、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４に、ドーパントとしてＮｄ、Ｙｂ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｔａのうち１種または複数種添加されているものを媒質とするレーザ、Ａｒイオンレーザ、またはＴｉ：サファイアレーザは、連続発振をさせることが可能である。またこれらのレーザをＱスイッチ動作やモード同期などを行うことによって１０ＭＨｚ以上の発振周波数でパルス発振をさせても、連続発振のレーザと同様の効果を得ることができる。
領域１０５に欠陥が形成された後は、図１（Ｃ）〜図１（Ｄ）に示す作製工程と同様にして、電極１０７及び導電領域１０８を形成すればよい。
また、実施の形態２で述べられたイオン１０３の添加の代わりに、レーザ照射によって絶縁膜１０１中の領域１０５に欠陥を形成する場合を、図３（Ｂ）に示す。
バリア層１０９の開口部１０４を形成する（図３（Ｂ）参照）。開口部１０４は、バリア層１０９上に開口部１０４となる領域以外の領域をレジストマスクで覆い、エッチングにより開口部１０４上のバリア層１０９を除去してもよい。
次いで開口部１０４の表面に、レーザビーム１１１を照射すると、絶縁膜１０１中の領域１０５の結晶構造が破壊され、欠陥が形成される（図３（Ｃ）参照）。
領域１０５に欠陥が形成された後は、図２（Ｃ）〜図２（Ｄ）に示す作製工程と同様にして、電極１０７及び導電領域１０８を形成すればよい。
以上のようにして、絶縁膜１０１の表面と裏面を導通させる、すなわち膜厚方向に対して導通する導電領域１０８を有する絶縁膜１０１を得ることができる。またこのような絶縁膜１０１及び電極１０７を有する素子を得ることが可能となる。
［実施の形態４］
本実施の形態では、実施の形態１及び実施の形態２における金属膜成膜の代わりに、スクリーン印刷あるいはインクジェット法を用いる例について、図４（Ａ）〜図４（Ｄ）を用いて説明する。
本実施の形態では、実施の形態１及び実施の形態２における金属膜成膜の代わりに、スクリーン印刷あるいはインクジェット法を用いる例について、図４（Ａ）〜図４（Ｄ）を用いて説明する。
まず実施の形態１及び実施の形態２の記載に基づいて、それぞれ欠陥を有する領域１０５を形成する（図１（Ｂ）、図２（Ｂ）参照）。あるいは、実施の形態３に基づいて、レーザ照射により欠陥を含む領域１０５を形成してもよい（図３（Ａ）及び図３（Ｃ）参照）。
次いでスクリーン印刷あるいはインクジェット法により、領域１０５上に導電ペースト１１５を形成する（図４（Ａ）及び図４（Ｃ）参照）。このとき実施の形態２を用いる図４（Ｃ）の構成においては、導電ペースト１１５がバリア層１０９上に広がっても問題はない。
導電ペースト１１５は、金属元素を含む導電材料のペーストであればよく。好ましくは、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、ニッケル（Ｎｉ）のいずれかを含むペーストであればよい。
次いで加熱工程により、導電ペースト１１５と絶縁膜１０１が接している領域から、絶縁膜１０１中の領域１０５に、導電ペースト１１５中のの金属元素を拡散させる。領域１０５は、上述の工程により欠陥が形成されているので、金属元素が拡散しやすい。金属元素は、導電ペースト１１５と絶縁膜１０１が接している面から膜厚方向を下に向かって拡散し反対の面まで達する（図４（Ｂ）及び図４（Ｄ）参照）。
一方、領域１０５以外の絶縁膜１０１中の領域は、欠陥が少ないので金属元素は拡散しにくい。そのため、領域１０５は絶縁膜１０１の一方の面と他方の面を導通する導電領域１０８となる。
以上のようにして、絶縁膜１０１の表面と裏面を導通させる、すなわち膜厚方向に対して導通する導電領域１０８を有する絶縁膜１０１を得ることができる。またこのような絶縁膜１０１及び電極１０７を有する素子を得ることが可能となる。
［実施の形態５］
本実施の形態では、薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＴＦＴ）を有する半導体装置に本発明を適用した例を、図５（Ａ）〜図５（Ｃ）、図６（Ａ）〜図６（Ｃ）、図７（Ａ）〜図７（Ｃ）、図８（Ａ）〜図８（Ｂ）を用いて説明する。
本実施の形態では、薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＴＦＴ）を有する半導体装置に本発明を適用した例を、図５（Ａ）〜図５（Ｃ）、図６（Ａ）〜図６（Ｃ）、図７（Ａ）〜図７（Ｃ）、図８（Ａ）〜図８（Ｂ）を用いて説明する。
まず基板１２１上の下地膜１２２上に、ＴＦＴ１３９、ＴＦＴ１４９、絶縁膜１２３、絶縁膜１２４、電極１３８ａ、電極１３８ｂ、電極１４８ａ、電極１４８ｂを形成する（図５（Ａ）参照）。
基板１２１は、絶縁性の表面を有する基板であり、例えば、ガラス基板、石英基板、サファイア基板、上面に絶縁膜を有したシリコンウェハや金属板等である。本実施の形態では、基板１２１としてガラス基板を用いる。
下地膜１２２は、基板１２１中の不純物がＴＦＴ１３９及びＴＦＴ１４９内に混入しないために設け、必要なければ下地膜１２２を設けなくてもよい。下地膜１２２として、酸化珪素膜、窒化珪素膜、酸素を含む窒化珪素膜、窒素を含む酸化珪素膜いずれかの単層膜、あるいはこれら２つ以上の膜を積層した積層膜を形成してもよい。
ＴＦＴ１３９は、島状半導体膜１３４、ゲート絶縁膜１３５、ゲート電極１３６、ゲート電極１３６の側面に形成されたサイドウォール１３７ａ及び１３７ｂを有している。
島状半導体膜１３４中には、チャネル形成領域１３１、低濃度不純物領域１３２ａ及び１３２ｂ、高濃度不純物領域１３３ａ及び１３３ｂが形成されている。低濃度不純物領域１３２ａ及び１３２ｂ、ソース領域及びドレイン領域である高濃度不純物領域１３３ａ及び１３３ｂには、それぞれｎ型を付与する不純物元素、例えばリン（Ｐ）やヒ素（Ａｓ）が含まれており、ＴＦＴ１３９はｎチャネル型ＴＦＴである。
ＴＦＴ１４９は、島状半導体膜１４４、ゲート絶縁膜１４５、ゲート電極１４６、ゲート電極１４６の側面に形成されたサイドウォール１４７ａ及び１４７ｂを有している。
島状半導体膜１４４中には、チャネル形成領域１４１、ソース領域及びドレイン領域である高濃度不純物領域１４３ａ及び１４３ｂが形成されている。高濃度不純物領域１４３ａ及び１４３ｂには、それぞれｐ型を付与する不純物元素、例えばホウ素（Ｂ）が含まれており、ＴＦＴ１４９はｐチャネル型ＴＦＴである。
ＴＦＴ１３９及びＴＦＴ１４９を覆って絶縁膜１２３が形成されている。絶縁膜１２３は、窒化珪素膜あるいは酸素を含む窒化珪素膜を用いて形成すればよい。
絶縁膜１２３を覆って、絶縁膜１２４が形成される。珪素の酸化物及び珪素の窒化物等の無機材料、すなわち、酸化珪素膜、窒化珪素膜、窒素を含む酸化珪素膜、酸素を含む窒化珪素膜を用いることができる。また絶縁膜１２４として、ポリイミド、ポリアミド、ポリイミドアミド、ベンゾシクロブテン、アクリル、及びエポキシ等の有機材料、シロキサン材料、ポリシラザン材料のいずれか一種または複数種を単層または積層で形成することができる。
絶縁膜１２４上に、高濃度不純物領域１３３ａに電気的に接続される電極１３８ａ、高濃度不純物領域１３３ｂに電気的に接続される電極１３８ｂ、高濃度不純物領域１４３ａに電気的に接続される電極１４８ａ、高濃度不純物領域１４３ｂに電気的に接続される電極１４８ｂを形成する。
電極１３８ａ、電極１３８ｂ、電極１４８ａ、電極１４８ｂとして、導電膜を用いて形成する。例えば、電極１３８ａ、電極１３８ｂ、電極１４８ａ、電極１４８ｂとして、スパッタリング法等により、チタン、タングステン、クロム、アルミニウム、タンタル、ニッケル、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、イリジウム、ニオブ、鉛、白金、モリブデン、コバルト又はロジウム等から選択された元素、またはこれらの元素を主成分とする合金材料、またはこれらの元素を主成分とする酸化物や窒化物などの化合物材料で形成すればよい。またこれらの材料の単層膜、あるいは２つ以上を積層した積層膜によって形成してもよい。
なお、電極１３８ａ、電極１３８ｂ、電極１４８ａ、電極１４８ｂの１つあるいは２つ以上は、配線として形成してもよいし、電極と配線を別々に形成後それらを電気的に接続してもよい。
次いで、絶縁膜１２４、電極１３８ａ、電極１３８ｂ、電極１４８ａ、電極１４８ｂを覆って、絶縁膜１５１を形成する（図５（Ｂ）参照）。絶縁膜１５１は、絶縁膜１０１と同様の材料、つまり珪素の酸化物及び珪素の窒化物等の無機材料、すなわち、酸化珪素膜、窒化珪素膜、窒素を含む酸化珪素膜、酸素を含む窒化珪素膜を用いることができる。さらに絶縁膜１５１として、ポリイミド、ポリアミド、ポリイミドアミド、ベンゾシクロブテン、アクリル、及びエポキシ等の有機材料、シロキサン材料、ポリシラザン材料のいずれか一種または複数種を単層または積層で形成することができる。
次いで、実施の形態１の図１（Ａ）に示す作製工程と同様に、絶縁膜１５１上に、レジストマスク１５２を形成する。このときレジストマスク１５２を形成しない開口部１５４ａ、開口部１５４ｂ、開口部１５４ｃ、開口部１５４ｄを設ける（図５（Ｃ）参照）。
開口部１５４ａ、開口部１５４ｂ、開口部１５４ｃ、開口部１５４ｄは、それぞれ電極１３８ａ、電極１３８ｂ、電極１４８ａ、電極１４８ｂ上に設けられる。
次いで、レジストマスク１５２をマスクとして、絶縁膜１５１の開口部１５４ａ、開口部１５４ｂ、開口部１５４ｃ、開口部１５４ｄに、イオン１５３を添加する（図６（Ａ）参照）。イオン１５３を添加後、レジストマスク１５２は除去する。イオン１５３は、イオン１０３と同様のものを用いればよい。
開口部１５４ａ、開口部１５４ｂ、開口部１５４ｃ、開口部１５４ｄにイオン１５３が添加されると、開口部１５４ａ、開口部１５４ｂ、開口部１５４ｃ、開口部１５４ｄの下に存在する、絶縁膜１５１中の領域１５５ａ、領域１５５ｂ、領域１５５ｃ、領域１５５ｄは、結晶構造が破壊され、欠陥が形成される（図６（Ｂ）参照）。
あるいは、実施の形態３の図３（Ａ）に示す作製工程と同様に、絶縁膜１５１を形成後、電極１３８ａ、電極１３８ｂ、電極１４８ａ、電極１４８ｂ上の絶縁膜１５１に、レーザビーム１６１を照射、図６（Ｃ）中矢印の方向に移動させ、欠陥を有する領域１５５ａ、領域１５５ｂ、領域１５５ｃ、領域１５５ｄを形成する。図６（Ｃ）では、レーザ照射の途中の状態を示しているので、領域１５５ｃ、領域１５５ｄはまだ形成されていないが、レーザビーム１６１の照射が終了すると、図６（Ｂ）と同様に、絶縁膜１５１中には、領域１５５ａ、領域１５５ｂ、領域１５５ｃ、領域１５５ｄが形成されている。
さらに、実施の形態１の図１（Ｃ）に示す作製工程と同様に、絶縁膜１５１を覆って、金属元素を含む導電材料膜として金属膜１５６を形成する（図７（Ａ）参照）。金属膜１５６は、金属膜１０６と同様の材料を用いればよい。
あるいは、実施の形態４の図４（Ａ）の作製工程と同様に、スクリーン印刷あるいはインクジェット法により、領域１５５ａ、領域１５５ｂ、領域１５５ｃ、領域１５５ｄ上に、それぞれ導電ペースト１６５ａ、１６５ｂ、１６５ｃ、１６５ｄを形成してもよい（図７（Ｂ）参照）。導電ペースト１６５ａ、１６５ｂ、１６５ｃ、１６５ｄは、導電ペースト１１５と同様の材料を用いればよい。
図７（Ａ）に示す構成、あるいは、図７（Ｂ）に示す構成を得た後、加熱して金属元素を領域１５５ａ、領域１５５ｂ、領域１５５ｃ、領域１５５ｄに拡散させる。これにより導電領域１５８ａ、導電領域１５８ｂ、導電領域１５８ｃ、導電領域１５８ｄが形成される。
なお図７（Ａ）に示す構成を用いた場合は、加熱工程の後に領域１５５ａ、領域１５５ｂ、領域１５５ｃ、領域１５５ｄ上の領域以外の金属膜１５６を除去し、電極１５７ａ、電極１５７ｂ、電極１５７ｃ、電極１５７ｄを得る（図７（Ｃ）参照）。また図７（Ｂ）の構成でも、加熱工程後に図７（Ｃ）の構成を得ることができる。
電極１３８ａ、導電領域１５８ａ、電極１５７ａは電気的に接続されており、電極１３８ｂ、導電領域１５８ｂ、電極１５７ｂは電気的に接続されている。また、電極１４８ａ、導電領域１５８ｃ、電極１５７ｃは電気的に接続されており、電極１４８ｂ、導電領域１５８ｄ、電極１５７ｄは電気的に接続されている。
また７（Ｃ）及び図８（Ｂ）では、ｎチャネル型ＴＦＴであるＴＦＴ１３９とｐチャネル型ＴＦＴであるＴＦＴ１４９は、それぞれに独立しているが、電極１３８ｂ及び電極１４８ａを電気的に接続、あるいは、電極１５７ｂ及び電極１５７ｃを電気的に接続することにより、ＣＭＯＳ回路を形成することが可能である。
なお電極１３８ｂ及び電極１４８ａを電気的に接続した場合は、導電領域１５８ａ及び１５８ｃは、どちらか一方を形成すればよい。さらに電極１５７ｂと１５７ｃもどちらか一方を形成すればよい。
さらに、実施の形態２または実施の形態４、あるいはその両方に基づいて、絶縁膜１５１上にバリア層１５９を形成した例を、図８（Ａ）〜図８（Ｂ）に示す。
図５（Ｂ）に示されるように絶縁膜１５１を形成後、バリア層１５９を絶縁膜１５１上に形成する。バリア層１５９は、バリア層１０９と同様の材料及び同様の作製工程で形成すればよい。
電極１３８ａ、電極１３８ｂ、電極１４８ａ、電極１４８ｂ上のバリア層１０９に開口部を形成し、実施の形態１〜実施の形態４で述べられたようにイオン添加やレーザ照射により、電極１３８ａ、電極１３８ｂ、電極１４８ａ、電極１４８ｂそれぞれの上、かつ、絶縁膜１５１中の領域１６９ａ、領域１６９ｂ、領域１６９ｃ、領域１６９ｄに欠陥を形成する。
次いで領域１６９ａ、領域１６９ｂ、領域１６９ｃ、領域１６９ｄそれぞれの上に、金属膜あるいは導電ペーストを形成する。本実施の形態では、領域１６９ａ、領域１６９ｂ、領域１６９ｃ、領域１６９ｄそれぞれの上に、導電ペースト１６６ａ、導電ペースト１６６ｂ、導電ペースト１６６ｃ、導電ペースト１６６ｄを形成する（図８（Ａ）参照）。導電ペースト１６６ａ〜１６６ｄは、導電ペースト１１５と同様の材料を用いればよい。また領域１６９ａ、領域１６９ｂ、領域１６９ｃ、領域１６９ｄそれぞれの上に金属膜を成膜し、領域１６９ａ〜１６９ｄ上の領域以外を除去する場合には、金属膜１０６と同様の材料を用い、図２（Ｃ）〜図２（Ｄ）の作製工程に基づけばよい。
次いで加熱工程により導電ペースト１６６ａ、導電ペースト１６６ｂ、導電ペースト１６６ｃ、導電ペースト１６６ｄから金属元素を、領域１６９ａ、領域１６９ｂ、領域１６９ｃ、領域１６９ｄそれぞれに拡散させる。これにより、領域１６９ａ、領域１６９ｂ、領域１６９ｃ、領域１６９ｄは、それぞれ導電領域１６８ａ、導電領域１６８ｂ、導電領域１６８ｃ、導電領域１６８ｄとなる。また導電ペースト１６６ａ、導電ペースト１６６ｂ、導電ペースト１６６ｃ、導電ペースト１６６ｄは、それぞれ電極１５７ａ、電極１５７ｂ、電極１５７ｃ、電極１５７ｄとなる（図８（Ｂ）参照）。
電極１３８ａ、導電領域１６８ａ、電極１５７ａは電気的に接続されており、電極１３８ｂ、導電領域１６８ｂ、電極１５７ｂは電気的に接続されている。また、電極１４８ａ、導電領域１６８ｃ、電極１５７ｃは電気的に接続されており、電極１４８ｂ、導電領域１６８ｄ、電極１５７ｄは電気的に接続されている。
また図８（Ｂ）では、ｎチャネル型ＴＦＴであるＴＦＴ１３９とｐチャネル型ＴＦＴであるＴＦＴ１４９は、それぞれに独立しているが、電極１３８ｂ及び電極１４８ａを電気的に接続、あるいは、電極１５７ｂ及び電極１５７ｃを電気的に接続することにより、ＣＭＯＳ回路を形成することが可能である。
なお電極１３８ｂ及び電極１４８ａを電気的に接続した場合は、導電領域１６８ａ及び１６８ｃは、どちらか一方を形成すればよい。さらに電極１５７ｂと１５７ｃもどちらか一方を形成すればよい。
また、電極１５７ａ、電極１５７ｂ、電極１５７ｃ、電極１５７ｄがＲＦＩＤのアンテナと機能するように、導電ペースト１６６ａ、導電ペースト１６６ｂ、導電ペースト１６６ｃ、導電ペースト１６６ｄをアンテナの形状に形成してもよい。そしてＴＦＴ１３９またはＴＦＴ１４９、あるいはその両方を用いてＲＦＩＤの回路を形成してもよい。
ＲＦＩＤとは、電波方式認識（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）を指し、リーダ／ライタ装置と無線通信により情報を通信可能なＩＤタグとで構成される認証技術を指していう。このＲＦＩＤに使うＩＤタグの態様はさまざまであり、カード形式のものや、ラベル類、証書類などがある。ＲＦＩＤとは、ＲＦＩＤタグ、ＩＤタグ、ＩＣタグ、ＩＣチップ、ＲＦタグ、無線タグ、電子タグまたは無線チップともよばれる。
［実施の形態６］
本発明では、実施の形態５とは異なる作製工程で半導体装置を作製する例を、図９（Ａ）〜図９（Ｄ）、図１０（Ａ）〜図１０（Ｃ）、図１１（Ａ）〜図１１（Ｄ）、図１２（Ａ）〜図１２（Ｃ）を用いて説明する。
本発明では、実施の形態５とは異なる作製工程で半導体装置を作製する例を、図９（Ａ）〜図９（Ｄ）、図１０（Ａ）〜図１０（Ｃ）、図１１（Ａ）〜図１１（Ｄ）、図１２（Ａ）〜図１２（Ｃ）を用いて説明する。
まず、基板２０１の一方の面上に第１の絶縁層２０２を形成する。次に、第１の絶縁層２０２上に剥離層２０３を形成する。続いて、剥離層２０３上に第２の絶縁層２０４を形成する（図９（Ａ）参照）。
基板２０１は、絶縁性の表面を有する基板であり、例えば、ガラス基板、石英基板、樹脂（プラスチック）基板、サファイア基板、上面に絶縁膜を有したシリコンウェハや金属板等である。好適には、基板２０１として、ガラス基板又はプラスチック基板を用いるとよい。ガラス基板やプラスチック基板は、１辺が１メートル以上で四角形状などの所望の形状のものを作製することが容易である。例えば、四角形状で、１辺が１メートル以上のガラス基板やプラスチック基板を用いると、作製する半導体集積回路が四角形状であるため生産性を大幅に向上させることができる。このような利点は、円形で、最大で直径が３０センチメートル程度のシリコン基板を用いる場合と比較すると、大きな優位点である。
第１の絶縁層２０２及び第２の絶縁層２０４は、気相成長法（ＣＶＤ法）やスパッタリング法等により、珪素の酸化物、珪素の窒化物、窒素を含む珪素の酸化物、酸素を含む珪素の窒化物などを材料として形成する。また、第１の絶縁層２０２及び第２の絶縁層２０４は積層構造であってもよい。第１の絶縁層２０２は、基板２０１からの不純物元素が上層に侵入してしまうことを防止する役目を担う。但し、第１の絶縁層２０２は、必要がなければ形成しなくても良い。
剥離層２０３は、スパッタリング法等により、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、珪素（Ｓｉ）等から選択された元素または前記元素を主成分とする合金材料若しくは合金も含む化合物材料を含む層の、単層又は積層を形成する。なお、珪素を含む層に含まれる珪素は、非晶質、微結晶、多結晶のいずれでもよい。
剥離層２０３が単層構造の場合、好ましくは、タングステン、モリブデン、タングステンとモリブデンの混合物、タングステンの酸化物、タングステンの窒化物、タングステンの酸化窒化物、タングステンの窒化酸化物、モリブデンの酸化物、モリブデンの窒化物、モリブデンの酸化窒化物、モリブデンの窒化酸化物、タングステンとモリブデンの混合物の酸化物、タングステンとモリブデンの混合物の窒化物、タングステンとモリブデンの混合物の酸化窒化物、タングステンとモリブデンの混合物の窒化酸化物のいずれかを含む層を形成する。
剥離層２０３を積層構造で形成する場合、例えば、１層目としてタングステン、モリブデン、またはタングステンとモリブデンの混合物を含む層のいずれか１層を形成し、２層目として、タングステンの酸化物、窒化物、酸化窒化物、もしくは窒化酸化物、または、モリブデンの酸化物、窒化物、酸化窒化物、もしくは窒化酸化物、またはタングステンとモリブデンの混合物の酸化物、窒化物、酸化窒化物、もしくは窒化酸化物を形成することができる。これらの酸化物や酸化窒化物は、１層目の表面を酸素プラズマ処理、またはＮ２Ｏプラズマ処理することによって形成することができる。
剥離層２０３として、タングステン等の金属を含む層と当該金属の酸化物を含む層との積層構造を形成する場合、金属を含む層上に酸化珪素を含む層を形成することで、金属を含む層と酸化珪素を含む層との界面に当該金属の酸化物を含む層が形成されることを利用しても良い。
また、タングステン等の金属を含む層の表面を、熱酸化処理、酸素プラズマ処理、またはオゾン水等酸化力の強い溶液での処理等を行い、金属を含む層上に当該金属の酸化物を含む層を形成した後、その上層に窒化珪素層、酸化窒化珪素層、または窒化酸化珪素層を形成することができる。これは、上記金属の窒化物、酸化窒化物、および窒化酸化物を含む層を形成する場合も同様である。
次に、第２の絶縁層２０４上に半導体素子を形成する。半導体素子としてはトランジスタ、ダイオード、コンデンサ、バイポーラトランジスタ、薄膜トランジスタ等が挙げられる。本実施の形態では、半導体素子としてｎチャネル型ＴＦＴ１３９及びｐチャネル型ＴＦＴ１４９を形成した場合を示す（図９（Ｂ）参照）。なお、ｎチャネル型ＴＦＴ１３９、ｐチャネル型ＴＦＴ１４９、絶縁膜１２３、絶縁膜１２４、電極１３８ａ、電極１３８ｂ、電極１３８ｃ、電極１３８ｄの作製方法については、実施の形態５に基づけばよい。
次いで、ｎチャネル型ＴＦＴ１３９、ｐチャネル型ＴＦＴ１４９、絶縁膜１２４、電極１３８ａ、電極１３８ｂ、電極１３８ｃ、電極１３８ｄを覆って、絶縁膜１５１を形成する（図９（Ｃ）参照）。
次いで、絶縁膜１５１の一部、絶縁膜１２４の一部、絶縁膜１２３の一部、第２の絶縁層２０４の一部、剥離層２０３の一部を除去し、第１の絶縁層２０２の一部が露出するように、開口部２０５を形成する（図９（Ｄ）参照）。
開口部２０５を形成する方法については特に限定されない。例えば、レジスト等により形成されたマスクを絶縁膜１５１上に設けた後、絶縁膜１５１、絶縁膜１２４、絶縁膜１２３、第２の絶縁層２０４、剥離層２０３をエッチングすることによって開口部２０５を形成することができる。開口部２０５を形成するためのエッチング方法について特に限定はなく、ウェットエッチング法、ドライエッチング法、又は両方を組み合わせた方法を用いてもよい。
次に、絶縁膜１５１上に、支持基板２２１を設ける（図１０（Ａ）参照）。支持基板２２１は、絶縁層２０７と接着層２０６が積層された基板である。接着層２０６は、加熱処理により接着力が低下する熱可塑性樹脂であり、例えば、加熱によって軟化する材料、加熱により膨張するマイクロカプセルや発泡剤を混入した材料、熱硬化性樹脂に熱溶融性や熱分解性を付与した材料、水の侵入による界面強度劣化やそれに伴って吸水性樹脂が膨張する材料を用いて形成される。本明細書において、絶縁層２０７と接着層２０６とをあわせた支持基板２２１を、熱剥離型の支持基板とも記載する。
また、熱剥離型の支持基板の代わりに、加熱処理によって接着力が低下するフィルムからなる熱剥離フィルムや、ＵＶ（紫外線）照射を行うことによって、接着力が低下するＵＶ（紫外線）剥離フィルム等を用いてもよい。ＵＶフィルムは、絶縁層２０７とＵＶ（紫外線）照射を行うことによって粘着力が弱くなる接着層２０６が積層されたフィルムである。
次に、支持基板２２１を用いて、剥離層２０３の内部、または、剥離層２０３と第２の絶縁層２０４を境界として、基板２０１と半導体素子の剥離を行う。図１０（Ｂ）に図示する構成では、剥離層２０３と第２の絶縁層２０４の間を境界として剥離が行われた場合を示す。このように、支持基板２２１を用いることにより剥離工程を容易にかつ短時間で行うことができる。
次に、加熱処理により接着層２０６と絶縁膜１５１の間の接着力を低下させ、半導体素子から支持基板２２１を分離する（図１０（Ｃ）参照）。
半導体素子から支持基板２２１分離する際に、開口部２０５により、絶縁膜１５１の別の一部、絶縁膜１２４の別の一部、絶縁膜１２３の別の一部、第２の絶縁層２０４の別の一部が除去される（図１１（Ａ）参照）。
次に、第２の絶縁層２０４、絶縁膜１２３、絶縁膜１２４中に、電極１３８ａ、電極１３８ｂ、電極１４８ａ、電極１４８ｂそれぞれに達する欠陥の多い領域を形成する。
第２の絶縁層２０４、絶縁膜１２３、絶縁膜１２４中に欠陥を形成する方法として、実施の形態１で説明したイオンを添加する方法や、実施の形態３で説明したレーザビームを照射する方法を用いることができる。本実施の形態では、実施の形態１と同様にイオンを添加する方法を用いて、欠陥を形成する。
まず、第２の絶縁層２０４上の、電極１３８ａ、電極１３８ｂ、電極１４８ａ、電極１４８ｂそれぞれに対応する領域に、レジストマスク２０８を形成する（図１１（Ｂ）参照）。
次いで、イオン１０３と同様のイオン２０９を添加し（図１１（Ｃ）参照）、欠陥が他の領域より多い領域２１１ａ、領域２１１ｂ、領域２１１ｃ、領域２１１ｄが形成される（図１１（Ｄ）参照）。
次いで、実施の形態１で説明した金属膜を形成する、あるいは、実施の形態４で説明した導電ペーストを用いて、金属元素を領域２１１ａ、領域２１１ｂ、領域２１１ｃ、領域２１１ｄに拡散させる。また実施の形態２で説明したように、バリア層を形成してもよい。本実施の形態では、領域２１１ａ、領域２１１ｂ、領域２１１ｃ、領域２１１ｄのそれぞれの上に、導電ペースト２１５ａ、導電ペースト２１５ｂ、導電ペースト２１５ｃ、導電ペースト２１５ｄを形成する（図１２（Ｂ）参照）。
次いで、加熱工程により、領域２１１ａ、領域２１１ｂ、領域２１１ｃ、領域２１１ｄに金属元素を拡散させ、導電領域２１６ａ、導電領域２１６ｂ、導電領域２１６ｃ、導電領域２１６ｄを形成する。導電ペースト２１５ａ、導電ペースト２１５ｂ、導電ペースト２１５ｃ、導電ペースト２１５ｄは、それぞれ、導電領域２１６ａ、導電領域２１６ｂ、導電領域２１６ｃ、導電領域２１６ｄと電気的に接続される電極２１７ａ、電極２１７ｂ、電極２１７ｃ、電極２１７ｄとなる（図１２（Ｃ）参照）。
電極１３８ａ、導電領域２１６ａ、電極２１７ａは電気的に接続されており、電極１３８ｂ、導電領域２１６ｂ、電極２１７ｂは電気的に接続されている。また、電極１４８ａ、導電領域２１６ｃ、電極２１７ｃは電気的に接続されており、電極１４８ｂ、導電領域２１６ｄ、電極２１７ｄは電気的に接続されている。
また、実施の形態５と同様に、絶縁膜１５１中に導電領域を形成してもよい。図１１（Ａ）に示す構成を得た後、絶縁膜１５１中に欠陥の多い領域を形成し、金属元素を拡散させて、絶縁膜１５１中に、導電領域２２６ａ、導電領域２２６ｂ、導電領域２２６ｃ、導電領域２２６ｄを形成してもよい。導電領域２２６ａ、導電領域２２６ｂ、導電領域２２６ｃ、導電領域２２６ｄのそれぞれの上には、電極２２７ａ、電極２２７ｂ、電極２２７ｃ、電極２２７ｄが形成されている（図１２（Ｃ）参照）。
電極１３８ａ、導電領域２２６ａ、電極２２７ａは電気的に接続されており、電極１３８ｂ、導電領域２２６ｂ、電極２２７ｂは電気的に接続されている。また、電極１４８ａ、導電領域２２６ｃ、電極２２７ｃは電気的に接続されており、電極１４８ｂ、導電領域２２６ｄ、電極２２７ｄは電気的に接続されている。
図１２（Ｂ）に示される構成を複数積層し、一番外側に存在する電極、すなわち、電極２１７ａ、電極２１７ｂ、電極２１７ｃ、電極２１７ｄのいずれか、あるいは複数を電気的に接続することで、立体的な半導体装置を得ることが可能となる。また図１２（Ｃ）に示される構成を複数積層し、一番外側に存在する電極、すなわち、電極２２７ａ、電極２２７ｂ、電極２２７ｃ、電極２２７ｄのいずれか、あるいは複数を電気的に接続することで、立体的な半導体装置を得ることが可能となる。さらに、図１２（Ｂ）及び図１２（Ｃ）に示す構成を積層して、立体的な半導体装置を作製してもよい。
また、電極２１７ａ、電極２１７ｂ、電極２１７ｃ、電極２１７ｄ、あるいは、電極２２７ａ、電極２２７ｂ、電極２２７ｃ、電極２２７ｄ、さらにはそのうちの複数がＲＦＩＤのアンテナと機能するように、金属膜や導電ペーストをアンテナの形状に形成してもよい。そしてＴＦＴ１３９またはＴＦＴ１４９、あるいはその両方を用いてＲＦＩＤの回路を形成してもよい。
１０１ 絶縁膜
１０２ レジストマスク
１０３ イオン
１０４ 開口部
１０５ 領域
１０６ 金属膜
１０７ 電極
１０８ 導電領域
１０９ バリア層
１１１ レーザビーム
１１５ 導電ペースト
１２１ 基板
１２２ 下地膜
１２３ 絶縁膜
１２４ 絶縁膜
１３１ チャネル形成領域
１３２ａ 低濃度不純物領域
１３２ｂ 低濃度不純物領域
１３３ａ 高濃度不純物領域
１３３ｂ 高濃度不純物領域
１３４ 島状半導体膜
１３５ ゲート絶縁膜
１３６ ゲート電極
１３７ａ サイドウォール
１３７ｂ サイドウォール
１３８ａ 電極
１３８ｂ 電極
１３８ｃ 電極
１３８ｄ 電極
１３９ ＴＦＴ
１４１ チャネル形成領域
１４３ａ 高濃度不純物領域
１４３ｂ 高濃度不純物領域
１４４ 島状半導体膜
１４５ ゲート絶縁膜
１４６ ゲート電極
１４７ａ サイドウォール
１４７ｂ サイドウォール
１４８ａ 電極
１４８ｂ 電極
１４９ ＴＦＴ
１５１ 絶縁膜
１５２ レジストマスク
１５３ イオン
１５４ａ 開口部
１５４ｂ 開口部
１５４ｃ 開口部
１５４ｄ 開口部
１５５ａ 領域
１５５ｂ 領域
１５５ｃ 領域
１５５ｄ 領域
１５６ 金属膜
１５７ａ 電極
１５７ｂ 電極
１５７ｃ 電極
１５７ｄ 電極
１５８ａ 導電領域
１５８ｂ 導電領域
１５８ｃ 導電領域
１５８ｄ 導電領域
１５９ バリア層
１６１ レーザビーム
１６５ａ 導電ペースト
１６５ｂ 導電ペースト
１６５ｃ 導電ペースト
１６５ｄ 導電ペースト
１６６ａ 導電ペースト
１６６ｂ 導電ペースト
１６６ｃ 導電ペースト
１６６ｄ 導電ペースト
１６８ａ 導電領域
１６８ｂ 導電領域
１６８ｃ 導電領域
１６８ｄ 導電領域
１６９ａ 領域
１６９ｂ 領域
１６９ｃ 領域
１６９ｄ 領域
２０１ 基板
２０２ 絶縁層
２０３ 剥離層
２０４ 絶縁層
２０５ 開口部
２０６ 接着層
２０７ 絶縁層
２０８ レジストマスク
２０９ イオン
２１１ａ 領域
２１１ｂ 領域
２１１ｃ 領域
２１１ｄ 領域
２１５ａ 導電ペースト
２１５ｂ 導電ペースト
２１５ｃ 導電ペースト
２１５ｄ 導電ペースト
２１６ａ 導電領域
２１６ｂ 導電領域
２１６ｃ 導電領域
２１６ｄ 導電領域
２１７ａ 電極
２１７ｂ 電極
２１７ｃ 電極
２１７ｄ 電極
２２１ 支持基板
２２６ａ 導電領域
２２６ｂ 導電領域
２２６ｃ 導電領域
２２６ｄ 導電領域
２２７ａ 電極
２２７ｂ 電極
２２７ｃ 電極
２２７ｄ 電極
１０２ レジストマスク
１０３ イオン
１０４ 開口部
１０５ 領域
１０６ 金属膜
１０７ 電極
１０８ 導電領域
１０９ バリア層
１１１ レーザビーム
１１５ 導電ペースト
１２１ 基板
１２２ 下地膜
１２３ 絶縁膜
１２４ 絶縁膜
１３１ チャネル形成領域
１３２ａ 低濃度不純物領域
１３２ｂ 低濃度不純物領域
１３３ａ 高濃度不純物領域
１３３ｂ 高濃度不純物領域
１３４ 島状半導体膜
１３５ ゲート絶縁膜
１３６ ゲート電極
１３７ａ サイドウォール
１３７ｂ サイドウォール
１３８ａ 電極
１３８ｂ 電極
１３８ｃ 電極
１３８ｄ 電極
１３９ ＴＦＴ
１４１ チャネル形成領域
１４３ａ 高濃度不純物領域
１４３ｂ 高濃度不純物領域
１４４ 島状半導体膜
１４５ ゲート絶縁膜
１４６ ゲート電極
１４７ａ サイドウォール
１４７ｂ サイドウォール
１４８ａ 電極
１４８ｂ 電極
１４９ ＴＦＴ
１５１ 絶縁膜
１５２ レジストマスク
１５３ イオン
１５４ａ 開口部
１５４ｂ 開口部
１５４ｃ 開口部
１５４ｄ 開口部
１５５ａ 領域
１５５ｂ 領域
１５５ｃ 領域
１５５ｄ 領域
１５６ 金属膜
１５７ａ 電極
１５７ｂ 電極
１５７ｃ 電極
１５７ｄ 電極
１５８ａ 導電領域
１５８ｂ 導電領域
１５８ｃ 導電領域
１５８ｄ 導電領域
１５９ バリア層
１６１ レーザビーム
１６５ａ 導電ペースト
１６５ｂ 導電ペースト
１６５ｃ 導電ペースト
１６５ｄ 導電ペースト
１６６ａ 導電ペースト
１６６ｂ 導電ペースト
１６６ｃ 導電ペースト
１６６ｄ 導電ペースト
１６８ａ 導電領域
１６８ｂ 導電領域
１６８ｃ 導電領域
１６８ｄ 導電領域
１６９ａ 領域
１６９ｂ 領域
１６９ｃ 領域
１６９ｄ 領域
２０１ 基板
２０２ 絶縁層
２０３ 剥離層
２０４ 絶縁層
２０５ 開口部
２０６ 接着層
２０７ 絶縁層
２０８ レジストマスク
２０９ イオン
２１１ａ 領域
２１１ｂ 領域
２１１ｃ 領域
２１１ｄ 領域
２１５ａ 導電ペースト
２１５ｂ 導電ペースト
２１５ｃ 導電ペースト
２１５ｄ 導電ペースト
２１６ａ 導電領域
２１６ｂ 導電領域
２１６ｃ 導電領域
２１６ｄ 導電領域
２１７ａ 電極
２１７ｂ 電極
２１７ｃ 電極
２１７ｄ 電極
２２１ 支持基板
２２６ａ 導電領域
２２６ｂ 導電領域
２２６ｃ 導電領域
２２６ｄ 導電領域
２２７ａ 電極
２２７ｂ 電極
２２７ｃ 電極
２２７ｄ 電極
Claims (5)
- 基板上の半導体素子と、
前記半導体素子上の絶縁膜と、
前記絶縁膜中に、欠陥の多い領域と欠陥の少ない領域と、
を有し、
前記欠陥の多い領域は、金属元素が拡散され、前記絶縁膜の表面の一部と裏面の一部をつなぐ導電領域であることを特徴とする半導体装置。 - 請求項１において、
前記半導体素子は、トランジスタ、ダイオード、コンデンサ、バイポーラトランジスタ、薄膜トランジスタのいずれか１つであることを特徴とする半導体装置。 - 基板上に半導体素子を形成し、
前記半導体素子上に絶縁膜を形成し、
前記絶縁膜上に、前記半導体素子と電気的に接続された第１の導電膜を形成し、
前記絶縁膜中にイオンを添加して、欠陥の多い領域を形成し、
前記欠陥の多い領域上に、金属元素を含む導電材料を形成し、
前記欠陥の多い領域に、前記金属元素を拡散させ、
前記絶縁膜中に、第１の導電膜と、前記金属元素を含む導電材料とを電気的に接続する導電領域を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 基板上に半導体素子を形成し、
前記半導体素子上に絶縁膜を形成し、
前記絶縁膜上に、前記半導体素子と電気的に接続された第１の導電膜を形成し、
前記絶縁膜中にレーザビームを照射して、欠陥の多い領域を形成し、
前記欠陥の多い領域上に、金属元素を含む導電材料を形成し、
前記欠陥の多い領域に、前記金属元素を拡散させて、前記絶縁膜中に、前記第１の導電膜と、前記金属元素を含む導電材料とを電気的に接続する導電領域を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 請求項３または請求項４において、
前記半導体素子は、トランジスタ、ダイオード、コンデンサ、バイポーラトランジスタ、薄膜トランジスタのいずれか１つであることを特徴とする半導体装置の作製方法。
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